【摘要】：聚苯胺(Polyaniline, PANI)是一種常見的超級電容器電極材料,具有廣闊的應用前景,通過多孔陽極氧化鋁(Porous Anodic Alumina, PAA)模板制備PANI納米電極,有利其性能的提升。本文在制備出兩種不同PAA模板的基礎上,通過在PAA模板上原位聚合以及將模板剝離后與鐵或鎳基體復合后聚合兩種方法,成功制備出PANI納米電極并進行電化學性能的對比分析。首先,本文在草酸水溶液中通過恒流硬氧化法快速制備出PAA模板,并對比分析了磷酸浸泡時間對孔徑的影響。結果表明：在5 wt%磷酸水溶液中30℃下浸泡15min后,孔徑由30 nm擴大至50 nm,可作為原位聚合PANI所用模板；浸泡35 min后,孔徑進一步擴大至75 nm,可將模板剝離作為復合法聚合PANI所用模板。然后,本文在草酸及乙醇的混合溶液中采用階梯升壓法制備出大孔間距(約350 nm)的PAA模板并研究了其通孔工藝,結果表明在30℃下5 wt%磷酸溶液中浸泡180 min后可以得到有序的通孔PAA模板,首次計算了阻擋層的減薄速率約為1.26 nm/min,此模板能夠作為復合法聚合PANI所用模板。其次,本文在純鋁基體電沉積鎳的基礎上,進一步探究了鎳在經(jīng)15 min磷酸浸泡擴孔后的恒流硬氧化PAA模板中的電沉積工藝,結果表明：瓦特鍍鎳液與去離子水按1：1稀釋后的電沉積液濃度,-0.9V的電壓為合適的工藝條件。再次,本文在電沉積鎳后的恒流硬氧化PAA模板中使用循環(huán)伏安(Cyclic Voltammetry, CV)法原位聚合PANI,結果表明電極聚合速率較慢,僅為相同條件下純鋁基體電沉積鎳后聚合PANI量的約12.5%,且在性能測試時衰減很快,第10圈時已幾乎完全衰減。最后,本文使用鐵與鎳兩種基體以及兩種PAA模板,對模板剝離復合法聚合PANI的工藝和性能做了對比分析,結果表明：鐵基體雖然聚合速率比鎳基體低,但在性能測試時鐵基體衰減較鎳基體慢。恒流硬氧化PAA模板在相同條件下比草酸溶液中大孔間距模板聚合量小,聚合30圈時,前者僅為后者聚合量的42%。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O646.54;TB383.1

【參考文獻】

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本文編號：2554774